变压器局部放电在线监测系统

前言

  大型电力变(bian)(bian)压器(qi)是电力系统的(de)核心设备，也是结构最复杂、故(gu)障(zhang)危害大的(de)设备。其运(yun)行(xing)状(zhuang)(zhuang)态(tai)的(de)好坏(huai)直接影响(xiang)着(zhe)电网的(de)安(an)全(quan)可靠运(yun)行(xing)，对于(yu)变(bian)(bian)压器(qi)的(de)瞬变(bian)(bian)故(gu)障(zhang)和突发性(xing)(xing)(xing)故(gu)障(zhang)，局(ju)放监(jian)(jian)测(ce)(ce)比油气(qi)监(jian)(jian)测(ce)(ce)具有(you)更快(kuai)、更灵敏(min)的(de)响(xiang)应特(te)性(xing)(xing)(xing)。与(yu)油气(qi)监(jian)(jian)测(ce)(ce)相比，局(ju)放监(jian)(jian)测(ce)(ce)能更快(kuai)更及时地对变(bian)(bian)压器(qi)绝缘异常(chang)状(zhuang)(zhuang)态(tai)和放电性(xing)(xing)(xing)故(gu)障(zhang)做出预警，为(wei)变(bian)(bian)压器(qi)正常(chang)运(yun)行(xing)提(ti)供必(bi)要的(de)指导数据，提(ti)高变(bian)(bian)压器(qi)运(yun)行(xing)的(de)可靠性(xing)(xing)(xing)、安(an)全(quan)性(xing)(xing)(xing)。

系统特点(dian)

  变压器局部放电在线监测系统是专为变压器设备的绝缘状态监测而设计的，运用特高频传感器技术实时检测变压器内部的局放信号，通过后台的数据分析软件和智能诊断系统，对局放信号进行分析和处理，评估变压器的绝缘状态，判断缺陷类型和缺陷的大致位置，并给出维护建议。传感器结构尺寸设计小巧合理，安装不改变电力变压器内部结构，不影响电力变压器正常运行。

该系统配有*的硬(ying)件抗干扰信(xin)号技术，并通过脉冲识别、特征谱图分析等(deng)多(duo)种抗噪(zao)手段(duan)，最大限(xian)度(du)抑制各种干扰，有效提高信(xin)噪(zao)比；后台专家系统能记录每次放电的时间和特征参数，用于生成二维图谱：（椭圆图、Q-ф、N-ф）和三维图谱：（PRPS、PRPD），并能给出局部放电趋势分析、故障模式分析等信息。

系统架构图

主机(ji)介绍

安装于现场户外就地柜中，机架式安装。

系统方案

 方(fang)案一(yi)：油阀式 UHF 传感器

     安(an)装示意图：

 方案二(er)：高频(pin)电流（HFCT）传感器

    电(dian)(dian)气设(she)备中出现局部放电(dian)(dian)时会在变压器(qi)的接地(di)导线(xian)、电(dian)(dian)缆的屏蔽(bi)铠装(zhuang)上产生高频脉(mai)冲电(dian)(dian)流。在接地(di)导线(xian)、电(dian)(dian)缆的屏蔽(bi)铠装(zhuang)上安装(zhuang)HFCT传感器可(ke)以接收有效的脉冲信号，从(cong)而(er)发现电(dian)(dian)(dian)气(qi)一(yi)次(ci)设(she)备(bei)(bei)局部放电(dian)(dian)(dian)的(de)变化情(qing)况，进而(er)发现电(dian)(dian)(dian)气(qi)一(yi)次(ci)设(she)备(bei)(bei)绝缘劣化的(de)先兆(zhao)，降低电(dian)(dian)(dian)气(qi)一(yi)次(ci)设(she)备(bei)(bei)的(de)故障率。安(an)装(zhuang)于(yu)变压器中性(xing)点(dian)或者外壳接地处的(de)电(dian)(dian)(dian)缆、接地铜排处，卡扣式安(an)装(zhuang)，方(fang)便简洁(jie)。

  安装示意图：

方案三：超声(sheng)波（AE）传感器

     
  变(bian)压(ya)器局放(fang)(fang)监测(ce)装置(zhi)采(cai)(cai)(cai)用超声(sheng)波法(fa)实现(xian)(xian)局部(bu)放(fang)(fang)电(dian)检(jian)测(ce)，通过传感器检(jian)测(ce)变(bian)压(ya)器内部(bu)局部(bu)放(fang)(fang)电(dian)激发的(de)(de)(de)超声(sheng)波信(xin)(xin)号(hao)(hao)，检(jian)测(ce)到(dao)的(de)(de)(de)信(xin)(xin)号(hao)(hao)经过滤(lv)波、射频(pin)前置(zhi)放(fang)(fang)大(da)器和检(jian)波器后(hou)，由高速数据(ju)采(cai)(cai)(cai)集模块进行采(cai)(cai)(cai)样、存储、数字信(xin)(xin)号(hao)(hao)处理(li)(li)与分析(xi)，经过现(xian)(xian)场(chang)监测(ce)单(dan)元(yuan)处理(li)(li)后(hou)的(de)(de)(de)数据(ju)通过光纤上传至主处理(li)(li)器单(dan)元(yuan)。主处理(li)(li)器单(dan)元(yuan)通过在其(qi)上运行的(de)(de)(de)故障(zhang)诊(zhen)断专家系统根据(ju)从现(xian)(xian)场(chang)监测(ce)单(dan)元(yuan)送来的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)数据(ju)，组建故障(zhang)模式数据(ju)库，对变(bian)压(ya)器的(de)(de)(de)绝缘状态进行诊(zhen)断，并以多种方式显示放(fang)(fang)电(dian)指纹特征数据(ju)；在主处理(li)(li)器单(dan)元(yuan)上存储的(de)(de)(de)局部(bu)放(fang)(fang)电(dian)历史测(ce)量数据(ju)可(ke)(ke)供工作人员及远程管(guan)理(li)(li)系统查询(xun)。变(bian)压(ya)器局放(fang)(fang)监测(ce)IED有3同步的(de)(de)(de)高速采(cai)(cai)(cai)样通道，每台变(bian)压(ya)器可(ke)(ke)以配(pei)置(zhi)3个超声(sheng)波传感器。

 超(chao)(chao)声(sheng)(sheng)波传(chuan)(chuan)感器主要是用(yong)来采集变压(ya)器内部发生(sheng)局(ju)放时(shi)产生(sheng)的超(chao)(chao)声(sheng)(sheng)信号，超(chao)(chao)声(sheng)(sheng)波传(chuan)(chuan)感器安装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)在变压(ya)器侧壁上(shang)，采用(yong)吸附式安装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，除了高压(ya)出(chu)线侧不安装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)超(chao)(chao)声(sheng)(sheng)波传(chuan)(chuan)感器，其(qi)余三面各安装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)一只超(chao)(chao)声(sheng)(sheng)波传(chuan)(chuan)感器，有效保证了超(chao)(chao)声(sheng)(sheng)传(chuan)(chuan)感器监测实现(xian)全(quan)局(ju)覆盖安装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。

  超声波传感器采用日本(ben)富(fu)士生(sheng)产(chan)的压电陶瓷敏(min)感元件(jian)，温度稳定性(xing)，灵敏度高达67dB。频率带宽覆盖常用金属材料的声发射信号频率。

     安装示意图：